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JPH1093004A - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents

電子部品およびその製造方法

Info

Publication number
JPH1093004A
JPH1093004A JP8240183A JP24018396A JPH1093004A JP H1093004 A JPH1093004 A JP H1093004A JP 8240183 A JP8240183 A JP 8240183A JP 24018396 A JP24018396 A JP 24018396A JP H1093004 A JPH1093004 A JP H1093004A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
metal layer
electronic component
electrode lead
external connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8240183A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Yokozawa
眞覩 横沢
Kazuhiro Aoi
和廣 青井
Toru Nomura
徹 野村
Ryoji Sawada
良治 澤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP8240183A priority Critical patent/JPH1093004A/ja
Publication of JPH1093004A publication Critical patent/JPH1093004A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部接続用電極リード線に、Pbを含まずか
つ半田付け性が良好で機械的強度が高く接合の信頼性の
高い金属層を形成することができる電子部品およびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 外部接続用電極リード線5に、SnにB
iを4〜15重量%、AgとCuを合計で5重量%以下
含有した合金からなる金属層6を付着形成する。外部接
続用電極リード線5には、NiもしくはCuを下地金属
層として形成し、その上に金属層6を形成する。金属層
6は、電流密度1.5A/dm2 以下の条件の電気メッ
キ法によって付着形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Pbを含まない外
部接続用電極リード線を備えた半導体装置等の電子部品
およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置における外部接続用電
極リード線には、予め鉛−錫(Pb−Sn)系半田層を
付着形成しておくことにより、容易にプリント基板や回
路基板に半導体装置を取り付け(半田付け)できるよう
にしていた。したがって、ほとんどの半導体装置には、
外部接続用電極リード線の部分にPbを含有していた。
そのPb−Sn系半田層はメッキまたはディップによっ
て付着形成されていた。
【0003】近年、半田付けの容易な金属であるパラジ
ウム(Pd)を予めリードフレームに付着形成させてお
くことで、組み立て後の半田付着を不要にするととも
に、Pbを含まない半導体装置が紹介されている(例え
ば、日経エレクトロニクスno.622,p17,19
94)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はPbを排除し
た(環境対策上、適当なレベルにPbを削減した)半導
体装置等の電子部品を実現するため、特に外部接続用電
極リード線に付着形成していたPb−Sn系半田を、P
bを含まない(Pbを素材の不純物レベル以下にした)
金属層に替えたときに、プリント基板や回路基板に強固
に半田付けでき、高い信頼性を得ることができる電子部
品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0005】また、本発明は、半田付けを容易に行うこ
とができる電子部品およびその製造方法を提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、経時変化の少ない電
子部品およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品は、外
部接続用電極リード線に付着形成する最外層金属とし
て、従来のPb−Sn系半田に代えて、主として接着の
役目を果たすSn(融点232℃)に、その融点を低下
させる金属としてビスマス(Bi)を混ぜたSn−Bi
系合金を採用した。また、外部接続用電極リード線の半
田付けを容易にするための添加金属としてAgとCuを
選択した。すなわち、本発明では、電子部品の外部接続
用電極リード線の最外層金属として、Sn−Bi系の合
金を用い、AgとCuを添加している。なお、AgとC
uについては、いずれか片方だけの添加もしくは両方の
添加のいずれでもよく、また添加しなくてもよい。添加
する場合には、同量ではCuに比べてAgの方が効果が
大である。
【0007】なお、AgまたはCuを添加すると、半田
付けが容易になるのは、Snに対してAgやCuが溶解
しやすいためである。すなわち、半田付け時の半田ペー
スト中のSnに対してこちら側(リード線側)のAgや
Cuが溶解しやすくなり、半田付けが容易になるのであ
る。ここで、Biの含有量を4〜15重量%としたの
は、4重量%未満であると融点が高く(225℃)、プ
リント基板や回路基板に半田付けする際の温度を高くす
る(260℃以上)必要があり、半田付けが困難にな
り、15重量%を超えると、合金の機械的強度が著しく
弱くなるからである。Biの含有量は半田接合部の信頼
性に関係し、これを解決するために、例えば1〜4重量
%のAgや1重量%程度のCuというように、合計1〜
5重量%の範囲内でAgとCuの何れか少なくとも一方
を添加した。また、例えばAgを1〜5重量%添加し、
Cuは0重量%としてもよく、また、Cuを1〜5重量
%添加してAgを0重量%としてもよい。なお、Agと
Cuの合計を5重量%とする場合の組み合わせとして
は、例えば、Ag:5%−Cu:0%,Ag:4.5%
−Cu:0.5%,Ag:4.0%−Cu:1.0%,
‥‥‥,Ag:0.5%−Cu:4.5%,Ag:0%
−Cu:5%などが考えられるが、合計の添加量が同じ
なら、Agを多くした方が効果が高く、Agが5〜3重
量でCuが0〜2重量%の範囲の組み合わせが最良であ
る。
【0008】なお、Ag,Cuの添加量が5重量%以下
としのは、それを超えると、析出が早くなり、表面が凹
凸化してザラザラになり、またマイグレーション現象に
よって電気的ショート不良を発生しやすくなり、さらに
半田付けの改善効果が弱くなるからである。ここで、半
田接合部の信頼性とAgとCuの含有量との関係につい
て説明する。Biの添加量が4%以下であると、Snの
酸化が著しく進行して半田付けが困難で接続の信頼性が
低くなる。Biの添加量がそれ以上であってもSnの酸
化はある程度は生じるが、このときにAgとCuを添加
すると前述したように、SnにAg,Cuが溶解しやす
いという理由で半田付けが容易になり、半田付け接続を
確実に行って信頼性を向上させることができる。なお、
Biの含有量が15重量%を超えると、上述したよう
に、機械的強度が低下して半田付け接続の信頼性が低下
するので、Biの含有量は4〜15重量%が適切であ
る。
【0009】なお、外部接続用電極リード線にSn−B
iの金属層をディップ法(浸漬法)により形成する場合
には、付着形成時に金属層が酸化されやすいので、Ag
とCuの添加は行った方がよいが、電気メッキや無電界
メッキ等で金属層を形成する場合には、付着形成時に金
属層の酸化は少なく、AgとCuの添加は行わなくても
よい。ただ、長時間の放置あるい後の工程で基板との接
続時などに酸化されることが考えられるので、AgとC
uは添加した方が好ましい。
【0010】また、外部接続用電極リード線に付着形成
する際に、一つの合金層として付着するだけでなく、S
n,Bi,Ag,Cuの単体もしくは合金などの多層構
造の金属層としてもよく、この場合、外部接続用電極リ
ード線の半田付け時に金属層が溶融して混ざり合い、均
一な組成になる。また、外部接続用電極リード線に金属
層を付着形成する前に、外部接続用電極リード線にCu
もしくはNi等の下地金属層を形成しておき、この下地
金属層の上に金属層を付着形成することにより、経時変
化の少ない接合とすることができる。つまり、下地金属
層(NiもしくはCu)の下は、一般にFe/Ni合金
またはCuである。このFe/Ni合金またはCuは、
工程を経過することで、変質(化合物の形成もしくは酸
化)し、金属層の付着性を悪くし、経時変化によってそ
の接合部分にクラックが生成し、断線に至る可能性があ
るが、上記のように下地金属層を設けておくと、そのよ
うな問題を回避することができる。
【0011】また、製造方法としては、金属層を電流密
度1.5A/dm2 以下の条件で電気メッキすることに
より外部接続用電極リード線に付着する金属層を構成す
る粒子の粒径を小さくすることができ、その結果、外部
接続用電極リード線の半田付けを容易に行うことができ
る。以上をまとめると、以下のようになる。すなわち、
本発明は、外部接続用電極リード線に、最外層金属とし
てSnにBiを4〜15重量%含有した金属層を付着形
成し、つまり被覆したことを基本発明とする。そして、
SnにBiを4〜15重量%含有した金属層に、さらに
1〜5重量%の範囲でAgを含有し、または1〜5重量
%の範囲でCuを含有し、または合計で1〜5重量%の
範囲でAgとCuを含有したものをその応用発明として
いる。上記では、範囲を1〜5重量%としているが、5
重量%以下の範囲でAgまたはCuまたはそれらの両方
を含有させればよい。つまり、0重量%を除くという意
味で、下限を1重量%としているが、1重量%より少な
くてもその含有量に応じた分だけ効果が得られるので、
0重量%を除くという条件で0〜5重量%としてもよ
い。
【0012】ここで、AgとCuの添加の作用について
説明する。Ag+Cuの構成は、以下の3種類のSn酸
化進行の課題を(工程順)およびSn酸化後の半田付け
性の4種類の課題を総合して解決するものである。 A:被覆層の形成時 A1:ディップ法(溶融したものに漬けるため、Snが
酸化しやすい)このときのSnの酸化防止のために、A
g+Cuを5重量%以下を含有させるとよい。AgとC
uは、単独でもよく。なお、酸化防止の効果は、同じ量
ならAgの方が高い。
【0013】A2:電気メッキ法(Snの酸化は少な
い) Ag+Cuは、後工程を考慮すると、含有させた方が望
ましい。 B:リードが製造されてから実際に使用されるまでに、
長い場合で1年程度放置されることに対して日本の日常
1年分に相当する85℃16時間の試験で、リード被覆
層のSnに酸化が見られる。その酸化防止に、Ag+C
uを5重量%以下を含有させるとよい。AgとCuは、
単独でもよく。なお、酸化防止の効果は、同じ量ならA
gの方が高い。
【0014】C:基板などに電子部品を半田付けすると
きの課題 C1:半田ペースト、リード被覆層のSnが酸化する。
その酸化防止に、Ag+Cuを5重量%以下を含有させ
るとよい。AgとCuは、単独でもよく。なお、酸化防
止の効果は、同じ量ならAgの方が高い。 C2:Snの酸化があると、半田ペーストによる電子部
品の半田付けが困難で、信頼性が低下する。その解決策
として、Ag+Cuを5重量%以下を含有させるとよ
い。AgとCuは、単独でもよく。
【0015】なお、Ag+Cuは以下のように作用す
る。つまり、半田ペースト中のSnにリード被覆層中の
Ag+Cuが溶解し、Snの酸化があっても、半田付け
が容易となり、リードと基板と半田ペーストとの付着強
度が高く、信頼性が向上する。以上のように、Ag+C
uの効果は、最終的にはC2の項に述べた通りである
が、途中段階のA1,B,C1の項の工程での酸化防止
効果も複合されたものとなる。言い換えれば、A,B,
Cの各項でのSnの酸化防止が、半田付け容易というこ
とになり、したがって、リードと基板と半田ペーストと
の付着強度が高く、信頼性が向上するということにな
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。半導体装置等の電子部
品の外部接続用電極リード線は、プリント基板や回路基
板にフロー法またはリフロー法などに半田付けされる。
したがって、電子部品の電極リード線に付着形成する金
属としては、それぞれに対応する必要がある。
【0017】請求項1記載の電子部品は、外部接続用電
極リード線に、最外層金属としてSnにBiを4〜15
重量%含有した金属層を付着形成したことを特徴とす
る。このような構成によって、低い温度で電子部品をプ
リント基板や回路基板に半田付けによって容易に取り付
けることができるとともに、金属層に十分な機械的強度
をもたせることができて半田接合部分の信頼性を高くす
ることができる。
【0018】請求項2記載の電子部品は、外部接続用電
極リード線に、最外層金属としてSnにBiを5〜12
重量%含有した金属層を付着形成したことを特徴とす
る。このような構成によって、いっそう低い温度で電子
部品をプリント基板や回路基板に半田付けによって容易
に取り付けることができるとともに、金属層にいっそう
十分な機械的強度をもたせることができて半田接合部分
の信頼性を高くすることができる。
【0019】請求項3記載の外部接続用電極リード線
に、最外層金属としてSnにBiを6〜10重量%含有
した金属層を付着形成したことを特徴とする。このよう
な構成によって、さらにいっそう低い温度で電子部品を
プリント基板や回路基板に半田付けによって容易に取り
付けることができるとともに、金属層にさらにいっそう
十分な機械的強度をもたせることができて半田接合部分
の信頼性を高くすることができる。
【0020】請求項4記載の電子部品は、外部接続用電
極リード線に、最外層金属としてSnにBiを4〜15
重量%、AgとCuとを合計で1〜5重量%含有した金
属層を付着形成したことを特徴とする。このような構成
によって、低い温度で電子部品をプリント基板や回路基
板に半田付けによってさらに容易に取り付けることがで
きるとともに、金属層に十分な機械的強度をもたせるこ
とができて半田接合部分の信頼性を高くすることができ
る。
【0021】請求項5記載の電子部品は、外部接続用電
極リード線に、最外層金属としてSnにBiを5〜12
重量%、AgとCuとを合計で2〜5重量%含有した金
属層を付着形成したことを特徴とする。このような構成
によって、いっそう低い温度で電子部品をプリント基板
や回路基板に半田付けによってさらに容易に取り付ける
ことができるとともに、金属層にいっそう十分な機械的
強度をもたせることができて半田接合部分の信頼性を高
くすることができる。
【0022】請求項6記載の電子部品は、外部接続用電
極リード線に、最外層金属としてSnにBiを5〜10
重量%、AgとCuとを合計で2〜4.5重量%含有し
た金属層を付着形成したことを特徴とする。このような
構成によって、さらにいっそう低い温度で電子部品をプ
リント基板や回路基板に半田付けによってさらに容易に
取り付けることができるとともに、金属層にさらにいっ
そう十分な機械的強度をもたせることができて半田接合
部分の信頼性を高くすることができる。
【0023】請求項7記載の電子部品は、外部接続用電
極リード線に、Sn,Bi,Ag,Cuの単体もしくは
合金の多層構造からなる金属層を付着形成してなり、金
属層の全体組成でBiが4〜15重量%で、AgとCu
の合計が1〜5重量%で、残りがSnであることを特徴
とする。このような構成によって、多層構造の金属層が
電子部品の外部接続用電極リード線の回路基板やプリン
ト基板への半田付けの際に溶融して均一な組成となり、
先の請求項4で示したような作用を奏する。
【0024】請求項8記載の電子部品は、外部接続用電
極リード線に、Sn,Bi,Ag,Cuの単体もしくは
合金の多層構造からなる金属層を付着形成してなり、金
属層の全体組成でBiが5〜12重量%で、AgとCu
の合計が2〜5重量%で、残りがSnであることを特徴
とする。このような構成によって、多層構造の金属層が
電子部品の外部接続用電極リード線の回路基板やプリン
ト基板への半田付けの際に溶融して均一な組成となり、
先の請求項5で示したような作用を奏する。
【0025】請求項9記載の電子部品は、外部接続用電
極リード線に、Sn,Bi,Ag,Cuの単体もしくは
合金の多層構造からなる金属層を付着形成してなり、金
属層の全体組成でBiが6〜10重量%で、AgとCu
の合計が2〜4.5重量%で、残りがSnであることを
特徴とする。このような構成によって、多層構造の金属
層が電子部品の外部接続用電極リード線の回路基板やプ
リント基板への半田付けの際に溶融して均一な組成とな
り、先の請求項6で示したような作用を奏する。
【0026】請求項10記載の電子部品は、請求項1,
2,3,4,5,6,7,8または9記載の電子部品に
おいて、外部接続用電極リード線に付着形成した金属層
がCuもしくはNiからなる下地金属層上に形成されて
いることを特徴とする。このように、金属層をCuもし
くはNiからなる下地金属層上に形成することによっ
て、経時変化の少ない接合を得ることが可能となる。
【0027】請求項11記載の電子部品の製造方法は、
請求項1,2,3,4,5,6,7,8または9記載の
電子部品を製造する電子部品の製造方法であって、電流
密度が1.5A/dm2 以下の条件の電気メッキ法によ
って、金属層を付着形成することを特徴とする。この方
法によって、外部接続用電極リード線に付着する粒径を
小さくでき、外部接続用電極リード線の回路基板やプリ
ント基板への半田付けによる取り付けを容易に行うこと
ができる。
【0028】図1は、電子部品の一つである半導体装置
の外部接続用電極リード線の断面図である。図中、1は
半導体素子、2は金属ワイヤ、3はダイボンド剤、4は
成形用樹脂、5は外部接続用電極リード線、6はプリン
ト基板や回路基板への取り付けを容易にするための金属
層を示す。以下、いくつかの実施例でもって説明する。
【0029】
【実施例】
〔実施例1〕銅材のリードフレーム上に半導体素子がダ
イボンドされ、外部電極との配線も施され、樹脂封止お
よびリード加工の終了した半導体装置の電極リード線に
厚さ1〜3μmの下地Niメッキ膜を形成した後、その
上に電流密度1.0A/dm 2 で、Biを10重量%含
むSn−Bi合金膜を厚さ10μmに付着形成した。
【0030】〔実施例2〕上記と同様にして樹脂封止お
よびリード加工の終了した鉄−ニッケル材の電極リード
線に1〜2μmの下地Cuメッキ膜を形成した後、電極
密度1.5A/dm2 、Biを4重量%のSn−Bi合
金膜を厚さ12μmに付着形成した。 〔実施例3〕上記と同様にして樹脂封止およびリード加
工の終了した銅材の電極リード線を、下地Ni膜を形成
した後、280℃に加熱されているSn−Bi−Ag
(85−10−5重量%)中のディップし、金属層を厚
さ20μmに付着形成した。
【0031】〔実施例4〕上記と同様にして樹脂封止お
よびリード加工の終了した銅材の電極リード線に、まず
厚さ10μmのSn−Bi(80−20重量%)をメッ
キによって付着形成した後、280℃に加熱されたSn
−Ag(96−4重量%)中にディップした。電極リー
ド線上の金属層の組成はSn−Bi−Ag(85−11
−4重量%)であった。
【0032】図2に、Sn−Bi系合金におけるBiの
含有量(重量%)の変化によるSn−Bi系合金の相対
的接合強度の変化および融点の変化の測定結果を示す。
同図において、横軸にBi含有量(重量%)をとり、縦
軸左側に相対的接合強度(kg)をとり、縦軸右側に融
点(℃)をとっている。同図中、白丸を付けた曲線は、
Biの含有量(重量%)と相対的接合強度(kg)の関
係を示す曲線であり、黒丸を付けた曲線はBiの含有量
(重量%)と融点(℃)の関係を示す曲線であり、Bi
の含有量(重量%)が4%を下回ると融点が急に上昇
し、また、Biの含有量(重量%)が15%を超える
と、相対的接合強度が急に低下していることがわかる。
【0033】また、電気メッキにおいて、電流密度を
1.5A/dm2 以下としたのは、電流密度によって粒
子径が変化し、半田付け性が劣化するからである。つま
り、電流密度が大きいと粒子径が大きくなり、半田付け
性が悪くなる。図3にメニスコグラフによる半田付け性
(ゼロクロスタイムと電流密度の関係)を示した。同図
では、電流密度が1.5A/dm2 を超えると、ゼロク
ロスタイムが約3秒を超えることになり、半田付け不良
が発生することを示している。なお、メニスコグラフに
おけるゼロクロタイムとは、つぎのような時間をいって
いる。すなわち、溶融半田槽に試料片を差し込んだとき
に、試料片の周囲の半田面がいったん低下するが、ある
時間経過すると試料片と半田とがなじんで試料片の表面
に沿って半田面が元の高さよりも上昇することになる。
この際、試料片を差し込んでから半田面が元の高さに戻
るまでの時間をゼロクロタイムという。
【0034】本発明の実施の形態によると、鉛を使用し
ない外部接続用電極リード線を有した電子部品を提供す
ることができる。また、外部接続用電極リード線に付着
形成するのが、熱疲労に対して劣化の少ないSn−Bi
合金半田となり、高信頼性の半田とすることができる。
表1には、本発明の例として、実施例1〜4の外部接続
用電極リード線、そして従来例としてPb−Sn半田
(40−60重量%)をメッキまたはディップにより付
着形成した外部接続用電極リード線を、フロー法(Sn
−Bi半田,80−20重量%)およびリフロー法(S
n−Bi−Ag系半田,田中貴金属株式会社製(商品名
アロイH:組成Sn−90%,Bi−7.5%,Ag−
2%,Cu−0.5%)にてプリント基板に接着した時
の接着強度の熱衝撃サイクルによる変化を示した(熱衝
撃は−55℃←→+150℃、各30分)。なお、フロ
ー法でSn−Bi半田(80−20重量%)を用いたの
は、半田ペーストを用いたときの作業温度(230℃〜
240℃)に合わせるためである。
【0035】
【表1】
【0036】表1からわかるように、従来例では300
回の熱衝撃サイクルによって不良が発生したが、本実施
例では、同回数の熱衝撃サイクルを繰り返しても、不良
品は全く発生しなかった。したがって、本発明によって
得られる電子部品の信頼性は高いことが明らかである。
【0037】
【発明の効果】請求項1記載の電子部品によれば、低い
温度で電子部品をプリント基板や回路基板に半田付けに
よって容易に取り付けることができるとともに、金属層
に十分な機械的強度をもたせることができ、熱疲労に対
しても劣化が少なく、半田接合部分の信頼性を高くする
ことができる。
【0038】請求項2記載の電子部品によれば、いっそ
う低い温度で電子部品をプリント基板や回路基板に半田
付けによって容易に取り付けることができるとともに、
金属層にいっそう十分な機械的強度をもたせることがで
き、熱疲労に対しても劣化が少なく、半田接合部分の信
頼性を高くすることができる。請求項3記載の電子部品
によれば、さらにいっそう低い温度で電子部品をプリン
ト基板や回路基板に半田付けによって容易に取り付ける
ことができるとともに、金属層にさらにいっそう十分な
機械的強度をもたせることができ、熱疲労に対しても劣
化が少なく、半田接合部分の信頼性を高くすることがで
きる。
【0039】請求項4記載の電子部品によれば、低い温
度で電子部品をプリント基板や回路基板に半田付けによ
ってさらに容易に取り付けることができるとともに、金
属層に十分な機械的強度をもたせることができ、熱疲労
に対しても劣化が少なく、半田接合部分の信頼性を高く
することができる。請求項5記載の電子部品によれば、
いっそう低い温度で電子部品をプリント基板や回路基板
に半田付けによってさらに容易に取り付けることができ
るとともに、金属層にいっそう十分な機械的強度をもた
せることができ、熱疲労に対しても劣化が少なく、半田
接合部分の信頼性を高くすることができる。
【0040】請求項6記載の電子部品によれば、さらに
いっそう低い温度で電子部品をプリント基板や回路基板
に半田付けによってさらに容易に取り付けることができ
るとともに、金属層にさらにいっそう十分な機械的強度
をもたせることができ、熱疲労に対しても劣化が少な
く、半田接合部分の信頼性を高くすることができる。請
求項7記載の電子部品によれば、低い温度で電子部品を
プリント基板や回路基板に半田付けによってさらに容易
に取り付けることができるとともに、金属層に十分な機
械的強度をもたせることができ、熱疲労に対しても劣化
が少なく、半田接合部分の信頼性を高くすることができ
る。
【0041】請求項8記載の電子部品によれば、いっそ
う低い温度で電子部品をプリント基板や回路基板に半田
付けによってさらに容易に取り付けることができるとと
もに、金属層にいっそう十分な機械的強度をもたせるこ
とができ、熱疲労に対しても劣化が少なく、半田接合部
分の信頼性を高くすることができる。請求項9記載の電
子部品によれば、さらにいっそう低い温度で電子部品を
プリント基板や回路基板に半田付けによってさらに容易
に取り付けることができるとともに、金属層にさらにい
っそう十分な機械的強度をもたせることができ、熱疲労
に対しても劣化が少なく、半田接合部分の信頼性を高く
することができる。
【0042】請求項10記載の電子部品によれば、経時
変化の少ない接合を得ることが可能となる。請求項11
記載の電子部品の製造方法によれば、外部接続用電極リ
ード線に付着する粒径を小さくでき、外部接続用電極リ
ード線の回路基板やプリント基板への半田付けによる取
り付けを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における半導体装置の外部
接続用電極リード線の断面図である。
【図2】Sn−Bi合金中のBi含有量と接合強度およ
び融点の関係を示す特性図である。
【図3】半田付け性(メニスコグラフ試験でのゼロクロ
ス時間)とメッキ時の電流密度の関係を示す特性図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体層素子 2 金属ワイヤ 3 ダイボンド材 4 成形封止用樹脂 5 外部接続用電極リード線 6 金属層
フロントページの続き (72)発明者 澤田 良治 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部接続用電極リード線に、最外層金属
    としてSnにBiを4〜15重量%含有した金属層を付
    着形成したことを特徴とする電子部品。
  2. 【請求項2】 外部接続用電極リード線に、最外層金属
    としてSnにBiを5〜12重量%含有した金属層を付
    着形成したことを特徴とする電子部品。
  3. 【請求項3】 外部接続用電極リード線に、最外層金属
    としてSnにBiを6〜10重量%含有した金属層を付
    着形成したことを特徴とする電子部品。
  4. 【請求項4】 外部接続用電極リード線に、最外層金属
    としてSnにBiを4〜15重量%、AgとCuとを合
    計で1〜5重量%含有した金属層を付着形成したことを
    特徴とする電子部品。
  5. 【請求項5】 外部接続用電極リード線に、最外層金属
    としてSnにBiを5〜12重量%、AgとCuとを合
    計で2〜5重量%含有した金属層を付着形成したことを
    特徴とする電子部品。
  6. 【請求項6】 外部接続用電極リード線に、最外層金属
    としてSnにBiを5〜10重量%、AgとCuとを合
    計で2〜4.5重量%含有した金属層を付着形成したこ
    とを特徴とする電子部品。
  7. 【請求項7】 外部接続用電極リード線に、Sn,B
    i,Ag,Cuの単体もしくは合金の多層構造からなる
    金属層を付着形成してなり、前記金属層の全体組成でB
    iが4〜15重量%、AgとCuの合計が1〜5重量%
    で、残りがSnであることを特徴とする電子部品。
  8. 【請求項8】 外部接続用電極リード線に、Sn,B
    i,Ag,Cuの単体もしくは合金の多層構造からなる
    金属層を付着形成してなり、前記金属層の全体組成でB
    iが5〜12重量%、AgとCuの合計が2〜5重量%
    で、残りがSnであることを特徴とする電子部品。
  9. 【請求項9】 外部接続用電極リード線に、Sn,B
    i,Ag,Cuの単体もしくは合金の多層構造からなる
    金属層を付着形成してなり、前記金属層の全体組成でB
    iが6〜10重量%、AgとCuの合計が2〜4.5重
    量%で、残りがSnであることを特徴とする電子部品。
  10. 【請求項10】 外部接続用電極リード線に付着形成し
    た金属層がCuもしくはNiからなる下地金属層上に形
    成されていることを特徴とする請求項1,2,3,4,
    5,6,7,8または9記載の電子部品。
  11. 【請求項11】 請求項1,2,3,4,5,6,7,
    8または9記載の電子部品を製造する電子部品の製造方
    法であって、電流密度が1.5A/dm2 以下の条件の
    電気メッキ法によって、金属層を付着形成することを特
    徴とする電子部品の製造方法。
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